БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

контроллер VRI-cnc на микросхемах 555тм7(5)

Модераторы: Ruz_and, Master-VRI, al-drw

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение ВлкВова » Ср июл 18, 2012 19:25

neverdie2 …и тут начались концерты то дергаеца то стоит…



Несколько замечаний
Мы работаем с импульсными системами, особенностями которых является наличие коммутационных экстратоков значительной величины, контролировать наличие которых очень трудно. Поэтому необходимо изначально, априорно, обеспечить их подавление.
В электронике под этим понимается борьба с помехами, о которой написано множество книг.
Здесь я хочу привести несколько мероприятий, которые обеспечат существенное снижение помех, безотносительно к типу и виду конструкции изделия.
1. Необходимо выбрать одну точку в цепи общего провода, расположить ее, как можно ближе к разъему питания драйверов двигателей и установить там сборную медную «звездочку» или гребенку (можно купить в магазине электротоваров), обеспечивающую подключение пайкой (не винтами). К этой точке свести все общие (скажем минусовые, хотя это необязательно могут быть минусы) провода источников питания, защитных экранов, драйверов и контроллеров инструментов и других (например защитных) узлов изделия, сюда же необходимо подключить корпус ПЭВМ. Сюда не относятся, разумеется, цепи устройств питающихся непосредственно от сети переменного тока (например, шпинделей), кроме их экранов. Эту точку желательно подключить к защитному заземлению (для соблюдений привил ТБ), хотя и не обязательно – ведь мы постоянно нарушаем эти правила, используя двух-контактые розетки вместо трех-контактных, но в «помещениях с повышенной опасностью» это обязательно. Для обеспечения помехоподавления, главное, обеспечить эквипотенциальность общих точек, корпусов, экранов нашего изделия.
2. Силовые подключения( минусы источников, драйверов, контроллеров инструмента) к этой общей точке должны (желательно) осуществляться проводами максимально возможного сечения- например для БП на 500Вт 2,5-4 мм2, защитные 0,5-1,5мм2. Причем, силовая и защитная цепь не должна идти по одному проводу (т.е. например, от БП должно идти 3 провода – два силовых и один – защитный). Цепи должны идти скрученными в двойки, тройки и т.д. с минимально возможным шагом. При наличии в жгуте «сильноточных» и «слаботочных» цепей необходимо свивать их в отдельные жгуты, каждый со своим экранирующим проводом, оптимально убирать эти жгуты в отдельные экранирующие оплетки, причем гальванически не связанные друг с другом.
3. Все экраны – статические или электро-магнитные, должны подключаться в одной точке (т.е. по экранам не должен проходить другой ток, кроме наведенного-защитного). Т.е. если необходимо экранировать блок или модуль, подключенный экранированным жгутом, подключение «экранировки» должно осуществляться отдельным проводом.
4. При изготовлении ПП не допускается выполнять общий провод и провод питания в виде замкнутых контуров (часто выполняют ПП с общим проводом виде дорожки по периметру платы). Необходимо в непосредственной близости от точки ввода питания устанавливать блокировочный конденсатор с низким ESR, и низкой индуктивностью, желательно керамический (что не отменяет наличие электролитического, необходимой емкости, блокирующего низкочастотные пульсации). Необходимо следить за порядком подключения узлов к шине питания – мощные-импульсные узлы должны быть расположены ближе к точке ввода напряжения питания. Мало того, желательно продублировать цепь питания от точки ввода к маломощным узлам (но здесь необходимо рассматривать каждую схему конкретно). Необходимо вводить местные блокировочные емкости с низким ESR в непосредственной близости от узла (микросхемы).
5. Желательно применять статическую экранировку всех узлов, но особенно выполненных на высокоскоростных (высокочастотных) микросхемах TTL(Ш), имеющих наиболее низкую помехозащищенность.
6. Необходимо «давить» все коммутационные помехи в непосредственной близости от места их возникновения, иначе могут возникать трудно обнаружимые единичные сбои, например, в виде нерегулярного пропуска или добавления шагов. Например, если вы коммутируете шпиндель с помощью реле, то необходимо установить «искрогасящие» узлы как на плате непосредственно у реле, так и непосредственно у шпинделя – не надо надеяться на встроенные в шпиндель помехоподавляющие цепи, обычно они плохого качества. Нужно заменить их или поставить дополнительно свои.
7. Необходимо (и совершенно необходимо, при работе контроллера-драйвера в области рабочих напряжений БП, близких к предельным для них) использовать «дампер» (хотя, по моему, более правильное название – демпфер, от демпфировать - уменьшить вредные колебания). Это связано с работой на индуктивную нагрузку, генераторными свойствами ШД и применение ШИМ. (То же, кстати, термин не соответствующий истине – чаще всего используется так называемый «релейный регулятор», но не будем ввязываться в терминологические споры «Вася сказал в морг - значит в морг».)
8. Всего не перескажешь
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.

Сергей_Михайлович
Сообщения: 534
Зарегистрирован: Вт июн 14, 2011 08:36
Откуда: Удмуртия

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение Сергей_Михайлович » Чт июл 19, 2012 09:21

Ну а по-человечески просто все провода от движков скручиваем попарно, можно пропустить через ферритовые кольца, сделав виток через него в начале (у клеммника) и ближе к двигателю, по кольцу. Экранируем эти витые пары кожухами. Обязательно заземляем станок, корпус компьютера. изолируем шпиндель от корпуса станка. Используем розетку с землей, размещаем станок подальше от болгарок, и других помехосоздающих машин. Сам системный блок компьютера должен быть закрыт, завернут на винты.
90% проблем со станком сидят в метре от него.
Можно бесконечно смотреть на три вещи:
- Как течет вода;
- Как горит огонь;
- И как работает ЧПУ станок

billsmith
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Чт сен 22, 2011 22:25

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение billsmith » Чт июл 19, 2012 11:36

Только вот ферритовые колечки на проводах не нужно)). А то все боряться за максимальные обороты ШД, повышают напряжение, а тут на тебе, феррита на провода навесить). Вернее можно, но только не на сигнальные и не на выводы ШД.

Сергей_Михайлович
Сообщения: 534
Зарегистрирован: Вт июн 14, 2011 08:36
Откуда: Удмуртия

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение Сергей_Михайлович » Чт июл 19, 2012 14:54

Возможно и не нужно, я ограничился скручиванием проводов в витую пару. Если и после этого будут возникать подергивания ШД, буду пробовать кольца, но пока (тьфу, тьфу, тфу) этого вполне хватает.
90% проблем со станком сидят в метре от него.
Можно бесконечно смотреть на три вещи:
- Как течет вода;
- Как горит огонь;
- И как работает ЧПУ станок

billsmith
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Чт сен 22, 2011 22:25

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение billsmith » Чт июл 19, 2012 16:01

Когда собирал станок и ещё не было заземления, помехи наводились только от шпинделя. От ШД помех не наблюдалось. Правда, все сигнальные провода экранированные.

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение ВлкВова » Чт июл 19, 2012 22:40

Сергей Михайлович извини, что у меня не по человечески получилось…
Billsmith Только вот ферритовые колечки на проводах не нужно)). А то все боряться за максимальные обороты ШД…

Поясняю: «помехи бывают разные» (не я сказал), так вот помехи бывают синфазные и парафазные. Парафазные это те, источник которых «включается» последовательно с сигналом – борьба с такими помехами производится именно «скручиванием». Т.е. если площадь поля или площадь паразитного емкостного излучателя больше шага скрутки, то такие помехи (частично) компенсируются без ослабления (или искажения) полезного сигнала. Синфазные – это те, которые наводятся сразу на оба провода и против таких очень полезно надевать на рабочую пару проводов ферритовые кольца, которые образуют для сигнала трансформатор со встречно включенными обмотками и поэтому ему (сигналу) совершенно не мешают. В тоже время представляют эффективный фильтр для синфазных помех. Так что Ваши максимальные обороты могут спать спокойно, кольцам на них наплевать. Главное не сунуть в кольцо третий провод, например экран, заземленный с обеих сторон, но что такие «экраны» применять нельзя – об этом мы уже писали.
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.

Аватара пользователя
Serjik
Сообщения: 399
Зарегистрирован: Ср дек 02, 2009 00:00
Откуда: Волгоград

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение Serjik » Чт июл 19, 2012 22:45

Сергей_Михайлович писал(а): изолируем шпиндель от корпуса станка.

как это сделать если станок полностью AL? шейка фрезера тоже

Сергей_Михайлович
Сообщения: 534
Зарегистрирован: Вт июн 14, 2011 08:36
Откуда: Удмуртия

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение Сергей_Михайлович » Пт июл 20, 2012 08:08

Да это сложно, но возможно. Предпосылкой было наблюдение, когда я снял фрезер и включил его, при касании им нижнего хомута металлической частью фрезера ШД сдвигались на несколько шагов. Делать либо диэлектрический хомут, либо прокладку хитрую
90% проблем со станком сидят в метре от него.
Можно бесконечно смотреть на три вещи:
- Как течет вода;
- Как горит огонь;
- И как работает ЧПУ станок

billsmith
Сообщения: 30
Зарегистрирован: Чт сен 22, 2011 22:25

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение billsmith » Пт июл 20, 2012 10:27

ВлкВова писал(а):
Сергей Михайлович извини, что у меня не по человечески получилось…
Billsmith Только вот ферритовые колечки на проводах не нужно)). А то все боряться за максимальные обороты ШД…

Поясняю: «помехи бывают разные» (не я сказал), так вот помехи бывают синфазные и парафазные. Парафазные это те, источник которых «включается» последовательно с сигналом – борьба с такими помехами производится именно «скручиванием». Т.е. если площадь поля или площадь паразитного емкостного излучателя больше шага скрутки, то такие помехи (частично) компенсируются без ослабления (или искажения) полезного сигнала. Синфазные – это те, которые наводятся сразу на оба провода и против таких очень полезно надевать на рабочую пару проводов ферритовые кольца, которые образуют для сигнала трансформатор со встречно включенными обмотками и поэтому ему (сигналу) совершенно не мешают. В тоже время представляют эффективный фильтр для синфазных помех. Так что Ваши максимальные обороты могут спать спокойно, кольцам на них наплевать. Главное не сунуть в кольцо третий провод, например экран, заземленный с обеих сторон, но что такие «экраны» применять нельзя – об этом мы уже писали.

Поясню конкретней, речь шла о ферритах на проводах шагового двигателя. Наводящиеся на провода ШД помехи я думаю вряд ли у кого повлияют на работу ШД. А вот феррит повысит индуктивность, это я к моему выражению о оборотах. Ну и феррит на сигнальных также завалит фронты сигнала, как это скажется на работе станка зависит от многих факторов.
Правильная разводка земли, о чём ты и написал, и экранировка проводов поможет спать спокойно).

ВлкВова
Сообщения: 221
Зарегистрирован: Чт июл 12, 2012 21:19

Re: БОРЬБА С ПОМЕХАМИ

Сообщение ВлкВова » Пт июл 20, 2012 16:45

Serjik как это сделать если станок полностью AL? шейка фрезера тоже
Billsmith Поясню конкретней, речь шла о ферритах на проводах шагового двигателя. Наводящиеся на провода ШД помехи я думаю вряд ли у кого повлияют на работу ШД. А вот феррит повысит индуктивность…


Serjik-у Прекрасно, это значит, что корпус вашего шпинделя тоже будет выполнять свои защитные функции, вот только всю станину нужно соединить с указанной ранее «гребенкой» - если я этого не написал, извиняюсь, забыл – для меня это элементарно.

Billsmith -у "Ферриты на проводах шагового двигателя" – это абстракция. Вот если феррит на проводах конкретной обмотки (прямом и обратном) то читай выше, а вот если один провод сунуть в кольцо, то это эквивалентно впаиванию в цепь дросселя, который действительно будет «резать» сигнал. Но до такого, по моему, еще никто не додумывался – вставлять, куда попало паразитные элементы, и гробить устройство.
Второе, малополезность установки колец (куда нужно) спорна, ну например,если рядом идут какие-то сигнальные провода, то на них могут наводиться помехи от самых мощных сигналов – сигналов двигателей. Но это как бы эффекты второго порядка малости и поэтому мной не затронуты, а вот то, что, при правильном использовании колец, они никак не влияют на сигнал и, естественно, на потенциальную скорость двигателей – это абсолютно!
Все, что я писал, для электроника как «отче наш» для попа – элементарно и обсуждать тут нечего. И писал я для людей мало знакомых с электроникой – это когда «дергаеца». Поэтому с этим вопросом я закончил.
Основное правило русского языка (не я сказал): если вы не знаете, как написать — “сдесь” или “здесь”, пишите “тут”.


Вернуться в «контроллер на ТМ7(5)»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость